DE975815C - Arc extinguishing device - Google Patents

Arc extinguishing device

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DE975815C
DE975815C DEM3893A DEM0003893A DE975815C DE 975815 C DE975815 C DE 975815C DE M3893 A DEM3893 A DE M3893A DE M0003893 A DEM0003893 A DE M0003893A DE 975815 C DE975815 C DE 975815C
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    • H01H9/341—Barrier plates carrying electrodes

Description

S. 175) AUSGEGEBEN AM 4. OKTOBER 1962P. 175) ISSUED OCTOBER 4, 1962

M 3893 VIIId 12i cM 3893 VIIId 12i c

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lichtbogenlöschvorrichtung·, in welcher der Trennlichtbogen durch das Magnetfeld einer Blasspule von einer Lichtbogenzündkammer in Teillöschkammern getrieben wird, deren isolierende Wände mit auf deren unteren Kanten befestigten, aus Lichtbogenfangteilen und Leitstücken bestehenden, in jeder Teillöschkammer paarweise angeordneten, aber sich von der Mitte aus in entgegengesetzter Richtung erstreckenden, zur Bildung von Teillichtbogen dienenden Leitelektroden senkrecht zu der Ebene, in welcher der Trennlichtbogen beim öffnen des Schalters gezogen wird, angeordnet sind.The invention relates to an arc extinguishing device · in which the separating arc driven by the magnetic field of a blowing coil from an arc ignition chamber into partial extinguishing chambers is whose insulating walls with attached to their lower edges, made of arc arresting parts and guide pieces existing, but arranged in pairs in each partial extinguishing chamber extending from the center in the opposite direction to form a partial arc serving guide electrodes perpendicular to the plane in which the separating arc occurs when the Switch is pulled, are arranged.

Bei einem bekannten Schalter mit einer solchen Lichtbogenlöschvorrichtung sind die isolierenden Wände der Teillöschkammern, eine kürzere jeweils mit einer längeren abwechselnd, in einem, wenn auch geringen Abstand voneinander angebracht, so daß auch die an den unteren Kanten der Wände befestigten Leitelektroden einen Abstand voneinander, gemessen in Richtung des ursprünglichen Lichtbogens, aufweisen. Wenn bei diesem bekannten Schalter mit der Lichtbogenlöschvorrichtung der Abschaltlichtbogen von der Unterbrechungsstelle zwischen den Schalterkontakten durch das Magnetfeld der Blasspule in den Bereich der Leitelektroden getrieben wird, wird er in Teillichtbogen zwischen den Leitelektroden zerlegt; jeder Teillichtbogen wird sodann infolge der durch die Blasspule bewirkten magnetischen Blasung und infolge der durch die Bogenbildung gegebenen elektrodynamischen Kräfte aus der ursprünglichen Richtung des Abschaltlichtbogens gedreht und ausgeweitet. Durch diese Ausweitung wird die Lichtbogenlänge in einem kleinen Raum vergrößert und ein schnelles Abreißen des Lichtbogens erreicht.In a known switch with such an arc extinguishing device, the insulating Walls of the partial extinguishing chambers, a shorter one alternating with a longer one, in one if also placed a small distance from each other, so that also those on the lower edges of the walls attached lead electrodes a distance from each other, measured in the direction of the original Arc. When in this known switch with the arc extinguishing device the cut-off arc from the point of interruption between the switch contacts through the If the magnetic field of the blowing coil is driven into the area of the lead electrodes, it becomes a partial arc disassembled between the lead electrodes; each partial arc is then due to the Blow coil caused magnetic blowing and due to arcing electrodynamic forces rotated from the original direction of the cut-off arc and expanded. This expansion increases the arc length in a small space and a rapid break-off of the arc is achieved.

209 685/8209 685/8

Dieser bekannte Schalter benötigt je nach seiner Schaltleistung zur Erzielung dieser Wirkungsweise trotzdem noch verhältnismäßig große Raummaße, vor allem in bezug auf Tief e und Breite. Nach der Erfindung werden die Raummaße einer Lichtbogenlöschvorrichtung, insbesondere bei hoher Abschaltleistung, dadurch beträchtlich verringert, daß jeweils das in einer Teillöschkammer befindliche Paar von Leitstücken der in der gleichen ίο Höhe über der Zündkammer angeordneten Leitelektroden in einer einzigen zu den Wänden der Teillöschkammer parallelen Ebene liegt und V-förmig ausgebildet ist und Leitelektroden und Teillöschkammern so gestaltet sind, daß sich die Teillichtbogen beim Übergang von den Lichtbogenfangteilen auf die Leitstüeke in jeder einen geringen Abstand der Wände aufweisenden Teillöschkammer um 90° zu ihrer ursprünglichen Richtung drehen und bis zur Erlöschung zu Windungen eines Solenoides unter der Wirkung des eigenen magnetischen Feldes ausweiten.This known switch needs depending on its switching capacity to achieve this mode of operation nevertheless still relatively large dimensions, especially in terms of depth and width. According to the invention, the spatial dimensions of an arc extinguishing device, especially at high Breaking capacity, considerably reduced by the fact that each is located in a partial extinguishing chamber Pair of guide pieces of the guide electrodes arranged at the same height above the ignition chamber lies in a single plane parallel to the walls of the partial extinguishing chamber and is V-shaped is formed and lead electrodes and partial arcing chambers are designed so that the partial arcs at the transition from the arc arresting parts to the Leitstüeke in each a small Distance of the walls having partial arcing chamber by 90 ° to their original direction turn and turn to extinction to turns of a solenoid under the action of its own magnetic Expand the field.

Durch die Ausbildung der Lichtbogenlöschvorrichtung gemäß der Erfindung wird erreicht, daß die um 90° zu der Richtung des ursprüngliehen Trennlichtbogens gedrehten Teillichtbögen, durch die auftretenden elektrodynamischen Kräfte veranlaßt, sich zu Windungen großer Länge ausweiten und diese Ausweitung infolge der senkrechten Lage der Teillichtbögen zur Richtung des ursprünglichen Trennlichtbogens die geringstmögliche Breite in bezug auf die Richtung des ursprünglichen Trennlichtbogens benötigt; die Wände der Teillöschkammern können also auch einen sehr geringen Abstand zwischen sich aufweisen. Vorteilhaft weisen die Wände der Teillöschkammern in Richtung des anfänglichen Teillichtbogens kleine und senkrecht zu dieser Richtung große Abmessungen auf. Es werden also trotz' hoher Abschaltleistung rdie Raummaße eines Schalters gemäß der Erfindung sehr gering.The formation of the arc extinguishing device according to the invention is achieved that the partial arcs rotated by 90 ° to the direction of the original separating arc, caused by the occurring electrodynamic forces to expand into turns of great length and this expansion due to the perpendicular position of the partial arcs to the direction of the original separating arc has the smallest possible width in relation to the direction of the original separating arc required; the walls of the partial extinguishing chambers can also have a very small distance between them. The walls of the partial extinguishing chambers are advantageous in the direction of the initial partial arc small and perpendicular to this direction large dimensions. In spite of the high breaking capacity, the dimensions of a switch very low according to the invention.

Es sind ferner Lichtbogenlöschvorrichtungen bekannt, bei denen jeweils zwei divergierende Leitstüeke (V-Form) aufweisende Leitelektroden derart zu den Isolierwänden von Teillöschkammern angeordnet sind, daß die beiden Leitstüeke (Hörner) einer Leitelektrode in einander benachbarte Karn- - mern hineinragen und jeweils das in einer Teillöschkammer befindliche Paar von Leitstücken in einer einzigen, zu den Wänden der Teillöschkammer parallelen Ebene liegt und divergierend (V-förmig) ausgebildet ist. Bei dieser bekannten Vorrichtung erstreckt sich der Ausdehnungsbereich der divergierenden Leitstüeke fast über die gesamte Fläche der Isolierwände, und der Lichtbogen wird von den Schaltkontakten in der Richtung gezogen, in der sich auch die Teillichtbögen zwischen den Leitstücken der Leitelektroden unter dem Einfluß der elektrodynamischen Kräfte, die gegebenenfalls durch magnetische Fremdblasfelder oder durch Druckgasbeblasurig unterstützt werden, ausweiten. Diese bekannte1- Löschvorrichtung zeigt jedoch keine die Teillichtbögen um 90° gegenüber der Richtung des ursprünglichen Trennlichtbogens drehende Ausbildung und keine die Teillichtbögen bis zur Erlöschung zu Windungen eines Solenoides ausweitende Gestaltung von Leitelektroden und Teillöschkammern.There are also known arc extinguishing devices, in which two diverging Leitstüeke (V-shape) having lead electrodes are arranged to the insulating walls of partial arcing chambers that the two Leitstüeke (horns) of a lead electrode into adjacent carriages - protrude and each in one Partial extinguishing chamber located pair of guide pieces lies in a single plane parallel to the walls of the partial extinguishing chamber and is divergent (V-shaped). In this known device, the expansion area of the diverging Leitstüeke extends almost over the entire surface of the insulating walls, and the arc is drawn by the switching contacts in the direction in which the partial arcs between the conductive pieces of the lead electrodes under the influence of the electrodynamic forces that if necessary, supported by external magnetic blowing fields or by compressed gas glaze. This known 1 -quenching device, however, does not show any design rotating the partial arcs by 90 ° with respect to the direction of the original separating arc and no design of guide electrodes and partial arcing chambers that expand the partial arcs until they are extinguished to form turns of a solenoid.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, ohne jedoch die Erfindung auf dieses Ausführungsbeispiel zu beschränken. Zugleich sind in der Beschreibung dieses Ausführungsbeispiels weitere vorteilhafte Maßnahmen in Verbindung mit dem Gegenstand der Erfindung angegeben.The drawing illustrates an embodiment of the invention, but without the invention to be limited to this embodiment. At the same time are in the description of this exemplary embodiment specified further advantageous measures in connection with the subject matter of the invention.

Abb. ι gibt einen Schnitt in Achsrichtung des ursprünglichen Lichtbogens durch die Vorrichtung wieder;Fig. Ι gives a section in the axial direction of the original arc through the device again;

Abb. 2 ist ein Schnitt nach der Linie X-X in Abb. 1;Fig. 2 is a section on the line X-X in Fig. 1;

Abb. 3 verdeutlicht schematisch das Solenoid, welches sich unter der Löschwirkung des magnetischen Feldes bildet.Fig. 3 illustrates schematically the solenoid, which is under the extinguishing effect of the magnetic Field.

In Abb. ι und 2 bezeichnet 1 den feststehenden und 2 den beweglichen Kontakt. Beide sind in der Zündkammer vorgesehen. Die Zündkammer ist durch die einander parallelen, aus isolierendem Werkstoff bestehenden Platten 3 und 4 gebildet.In Fig. Ι and 2 1 denotes the fixed and 2 the moving contact. Both are provided in the ignition chamber. The ignition chamber is formed by the parallel plates 3 and 4 made of insulating material.

Zur schnelleren Ausweitung des Lichtbogens kann in der Zündkammer ein Funkenlöscher 5 vorgesehen sein, der dauernd, wie in der Zeichnung angedeutet, oder vorübergehend mit dem beweglichen Kontakt verbunden ist. Der feste Kontakt ist mit der Blasspule 6 in Reihe geschaltet. Die Blasspule 6.ist an eine der Anschlußklemmen 7 des Schalters angeschlossen.A spark extinguisher 5 can be provided in the ignition chamber for faster expansion of the arc be the permanent, as indicated in the drawing, or temporarily with the movable Contact is connected. The fixed contact is connected in series with the blowing coil 6. the Blowing coil 6. is connected to one of the connection terminals 7 of the switch.

Durch die Blasspule 6 wird ein Magnetkern 8 erregt, dessen Schenkel 9 und 10 hufeisenförmig die Zündkammer umschließen. Gewünschtenfalls kann auch etwa symmetrisch zur ersten Blasspule eine zweite, an den Funkenlöscher 5 angeschlossene Blasspule auf dem Magnetkern 8 vorgesehen sein.A magnetic core 8 is excited by the blowing coil 6, the legs 9 and 10 of which are horseshoe-shaped enclose the ignition chamber. If desired, it can also be approximately symmetrical to the first blow coil a second blowing coil connected to the spark extinguisher 5 can be provided on the magnetic core 8.

Auf der Oberseite der Platten 3 und 4, d. h. oberhalb der Zündkammer, ruht eine Anzahl von isolierten Wänden 11, welche in Querlage in dem Raum angeordnet sind und von denen je zwei benachbarte zu einer Teillöschkammer gehören. Jede Wand 11 ist mit einer metallischen Leitelektrode 12 ausgerüstet, welche aus zwei ein V bildenden Leitstücken 13 und 14 besteht. Je ein Leitstück liegt auf der einen und je ein Leitstück auf der anderen Seite jeder Wand, wobei die Leitstüeke einander entgegengesetzte Richtung haben. Die Leitelektroden weisen windschiefe Flächen auf und sind in einer Aussparung 15 der isolierenden Wände angeordnet. Gegebenenfalls können die metallischen Leitelektroden 12 an ihrem unteren Ende mit der Verlängerung (Lichtbogenfangteil) versehen sein, welche in die Zündkammer hineinragt. Die Verlängerung kann eine V-förmige Aussparung 16 besitzen, um den Verlauf des Lichtbogens in der Mittelebene der Zündkammer zu begünstigen.On top of panels 3 and 4, i.e. H. above the ignition chamber, rests a number of isolated walls 11, which are arranged in a transverse position in the room and of which two are adjacent belong to a partial extinguishing chamber. Each wall 11 is provided with a metallic lead electrode 12 equipped, which consists of two guide pieces 13 and 14 forming a V. There is one guide piece each on one side and one guide piece on the other side of each wall, with the guide pieces facing each other opposite direction. The lead electrodes have crooked surfaces and are in a recess 15 arranged in the insulating walls. If necessary, the metallic Lead electrodes 12 be provided with the extension (arc catcher) at their lower end, which protrudes into the ignition chamber. The extension can have a V-shaped recess 16, in order to favor the course of the arc in the central plane of the ignition chamber.

Die Isolierwände 11 sind auf den sich gegenüberliegenden Flächen mit Wülsten 17 versehen, welche den Abstand der Wände 11 voneinander bestimmen und gleichzeitig eine seitliche Abdichtung bewirken. Auf diese Weise können die Wände 11 unterThe insulating walls 11 are on the opposite Surfaces provided with beads 17 which determine the distance between the walls 11 from one another and at the same time create a lateral seal. In this way the walls 11 can under

Aufrechterhaltung des gleichen Abstandes zwischen den einzelnen Wänden aneinandergereiht werden, da sich der Abstand durch die Stärke der Wülste 17 ergibt. Der durch das Aneinanderreihen gebildete Stapel kann zwischen zwei Endplatten 18 angeordnet sein. Zwei seitlich angebrachte Isolierplatten 21 vervollständigen die Vorrichtung und bewirken den Abschluß der gesamten Löschkammer. Maintaining the same distance between the individual walls are strung together, since the distance results from the thickness of the beads 17. The one formed by lining up Stack can be arranged between two end plates 18. Two laterally attached insulating plates 21 complete the device and close off the entire arcing chamber.

Wie aus Abb. 1 und 2 erkenntlich ist, befinden sich in dem Zwischenraum zwischen je zwei benachbarten Isolierwänden 11 die sich gegenüberliegenden Leitstücke 13 und 14 zweier benachbarter, V-förmiger Leitelektroden 12.As can be seen from Fig. 1 and 2, are located in the space between each two adjacent Insulating walls 11, the opposing conductive pieces 13 and 14 of two adjacent, V-shaped lead electrodes 12.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Sobald der Lichtbogen zwischen den Kontakten 1 und 2 zündet, wird er sofort durch das von der Blasspule 6 erzeugte magnetische Feld auf den Funkenlöscher 5 übertragen und zwischen demThe mode of operation of the device is as follows: As soon as the arc between the contacts 1 and 2 ignites, it is immediately applied by the magnetic field generated by the blowing coil 6 Spark extinguisher 5 transferred and between the

ao Kontakt 1 und dem Funkenlöscher 5 ausgeweitet sowie zwischen den Seitenwänden 3 und 4 der Zündkammer nach oben getrieben. Er stößt hierbei auf die metallischen Leitelektroden 12, die ihn in eine Anzahl von Teillichtbögen aufteilen. Die Teillichtbogen setzen die Bewegung nach oben längs der Leitstücke 13 und 14 fort. Während dieser Aufwärtsbewegung erfährt jeder Teillichtbogen gegenüber der Richtung des ursprünglichen Trennlichtbogens eine Abdrehung um 900, so daß er sich in die Mittelebene des zwischen den Isolierwänden 11 befindlichen Raumes einstellt. Wenn die Abdrehung vollendet ist, bilden die Teillichtbögen und die Leitelektroden 12 ein Solenoid, welches das Bestreben der Teillichtbögen, sich in dem Raum 19 zwischen den Wänden 11 infolge der auftretenden elektrodynamischen Kräfte auszudehnen, verstärkt. Auf diese Weise wird sehr schnell eine erhebliche Ausweitung jedes Teillichtbogens und damit des Gesamtlichtbogens unter Inanspruchnähme eines äußerst kleinen Raumes erreicht.ao contact 1 and the spark extinguisher 5 expanded and driven up between the side walls 3 and 4 of the ignition chamber. He comes across the metallic lead electrodes 12, which divide him into a number of partial arcs. The partial arcs continue to move upwards along the guide pieces 13 and 14. During this upward movement of each part undergoes arc with respect to the direction of the original separation arc a Abdrehung 90 0 so that it adjusts to the mid-plane of the space located between the insulating walls. 11 When the turning is complete, the partial arcs and the lead electrodes 12 form a solenoid which reinforces the tendency of the partial arcs to expand in the space 19 between the walls 11 as a result of the electrodynamic forces which occur. In this way, a considerable expansion of each partial arc and thus the total arc is achieved very quickly while taking up an extremely small space.

Abb. 3 stellt schematisch die Endlage der Teillichtbögen durch die gestrichelten Linien 20 dar. Zur besseren Kenntlichmachung sind in dieser Abbildung die Wände 11 in größerem Abstand voneinander wiedergegeben, als es der Wirklichkeit entspricht. Aus Abb. 3 ist zu erkennen, daß die Teillichtbögen 20 und die metallischen Leitelektroden 12, wie bereits dargelegt, ein Solenoid bilden, dessen durch die Lichtbogen gebildete Abschnitte durch die Wände 11 voneinander isoliert sind.Fig. 3 shows schematically the end position of the partial arcs by the dashed lines 20. For better identification, the walls 11 are at a greater distance from one another in this figure reproduced as it corresponds to reality. From Fig. 3 it can be seen that the Partial arcs 20 and the metallic lead electrodes 12, as already explained, form a solenoid, whose sections formed by the arcs are insulated from one another by the walls 11 are.

Claims (6)

Patentansprüche:Patent claims: i. Lichtbogenlöschvorrichtung, in welcher der Trennlichtbogen durch das Magnetfeld einer Blasspule von einer Zündkammer in Teillöschkammern getrieben wird, deren isolierende Wände mit auf deren unteren Kanten befestigten, aus Lichtbogenfangteilen und Leitstücken bestehenden, in jeder Teillöschkammer paarweise angeordneten, aber sich von der Mitte aus in entgegengesetzter Richtung erstreckenden, zur Bildung von Teillichtbögen dienenden Leitelektroden senkrecht zu der Ebene, in welcher der Trennlichtbogen beim öffnen des Schalters gezogen wird, angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils das in einer Teillöschkammer (19) befindliche Paar von Leitstücken (13, 14) der in der gleichen Höhe über der Zündkammer angeordneten Leitelektroden (12) in einer einzigen zu den Wänden der Teillöschkammern (19) parallelen Ebene liegt und V-förmig ausgebildet ist und Leitelektroden (12) und Teillöschkammern (19) so gestaltet sind, daß sich die Teillichtbögen beim Übergang von den Lichtbogenfangteilen (12) auf die Leitstücke (13, 14) in jeder einen geringen Abstand der Wände aufweisenden Teillöschkammer um 900 zu ihrer ursprünglichen Richtung drehen und bis zur Erlöschung zu Windungen eines Solenoides unter der Wirkung des eigenen magnetischen Feldes ausweiten.i. Arc extinguishing device in which the separating arc is driven by the magnetic field of a blowing coil from an ignition chamber into partial extinguishing chambers, the insulating walls of which are attached to their lower edges and consist of arc arresting parts and guide pieces and are arranged in pairs in each partial extinguishing chamber, but in opposite directions from the center extending guide electrodes serving to form partial arcs are arranged perpendicular to the plane in which the separating arc is drawn when the switch is opened, characterized in that the pair of guide pieces (13, 14) located in a partial arcing chamber (19) of the in the same height above the ignition chamber arranged lead electrodes (12) in a single plane parallel to the walls of the partial arcing chambers (19) and is V-shaped and the lead electrodes (12) and partial arcing chambers (19) are designed so that the partial arcs Transition from the arc trap part s (12) rotate to their original direction of the conducting pieces (13, 14) in each of a small distance between the walls having partial quenching chamber by 90 0 and extend to extinction to windings of a solenoid, under the action of its own magnetic field. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierenden Wände (11) in Richtung des anfänglichen Teillichtbogens kleine und senkrecht zu dieser Richtung große Abmessungen aufweisen.2. Device according to claim 1, characterized in that that the insulating walls (11) in the direction of the initial partial arc small and large dimensions perpendicular to this direction. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Enden der Leitstücke (13, 14) in der Mitte zwischen den Wanden (11) angeordnet sind.3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the outer ends of the guide pieces (13, 14) in the middle between the walls (11) are arranged. 4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Leitelektrode mit den zwei in benachbarte Kammern hineinragenden Leitstücken (13, 14) einstückig aus flachem Material hergestellt ist.4. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that that each lead electrode with the two lead pieces protruding into adjacent chambers (13, 14) is made in one piece from flat material. 5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierenden Wände (11) am unteren Ende in der Mitte einen etwa dreieckigen Ausschnitt (16) aufweisen, in den die Leitelektrode (12) eingesetzt ist und seitlich der beiden Leitstücke (13, 14) der zugehörigen Elektrode je eine Wulst besitzen, die den Abstand zwischen den isolierenden Wänden bestimmen. 5. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that that the insulating walls (11) at the lower end in the middle an approximately triangular Have cutout (16) in which the lead electrode (12) is inserted and the side of the the two conductive pieces (13, 14) of the associated electrode each have a bead that defines the distance determine between the insulating walls. 6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitelektroden (12) an ihrer Unterkante Verlängerungen (Lichtbogenfangteile) aufweisen, die in die Zündkammer hineinragen und gabelförmig ausgebildet sind.6. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that that the guide electrodes (12) have extensions (arc trapping parts) on their lower edge. have, which protrude into the ignition chamber and are fork-shaped. In Betracht gezogene Druckschriften:Considered publications: Deutsche Patentschriften Nr. 444505, 218829, 533471, 710229;German patent specifications No. 444505, 218829, 533471, 710229; schweizerische Patentschrift Nr. 253 098;Swiss Patent No. 253 098; französische Patentschrift Nr. 961 277;French Patent No. 961 277; Bull. SEV., 1932, S. 569;Bull. SEV., 1932, p. 569; Vogelsang, »Die geschichtliche Entwicklung der Hochspannungstechnik«, Berlin, 1929, S. 37 ff.Vogelsang, "The historical development of high-voltage technology", Berlin, 1929, p. 37 ff. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 209 685/8 9.© 209 685/8 9.
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